專利名稱：靜電防護(hù)電路及采用此種靜電防護(hù)電路的顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于靜電放電防護(hù)的技術(shù)領(lǐng)域，特別是關(guān)于一種靜電防護(hù)電路(ESD PROTECTION CIRCUIT)及采用此靜電防護(hù)電路的顯示裝置。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)液晶顯示裝置主要是采用薄膜晶體管式二極管(TFT diode)、金屬-絕緣體-金屬式二極管(metal-insulator-metal diode, MIM diode)、避雷針型圖案設(shè)計(jì)以及 串聯(lián)阻抗這四種方式來防止靜電放電破壞液晶顯示裝置內(nèi)部的主要電路，例如是防止靜電 放電破壞液晶顯示裝置內(nèi)部的柵極驅(qū)動(dòng)電路(gate driver)，或是防止靜電放電破壞液晶 顯示面板內(nèi)的像素電路。以下將分別介紹上述這四種方式。圖1為已有的其中一種液晶顯示裝置的說明圖。請(qǐng)參照?qǐng)D1，此液晶顯示裝置100 包括有顯示面板110、多個(gè)靜電防護(hù)裝置120與短路環(huán)130。顯示面板110中包括有多個(gè)像 素112、多條柵極線114與多條源極線116，且每一像素112耦接其中一條柵極線114與其 中一條源極線116。此外，每一靜電防護(hù)裝置120皆耦接短路環(huán)130，且每一靜電防護(hù)裝置 120耦接這些柵極線114與這些源極線116的其中之一。此外，每一靜電防護(hù)裝置120是由多個(gè)晶體管122所組成，且每一晶體管122都是 一個(gè)以特殊方式連接的薄膜晶體管(thin-film transistor，TFT)。這些以特殊方式連接的 薄膜晶體管即形成所謂的薄膜晶體管式二極管。圖1所示的靜電防護(hù)裝置120有一缺點(diǎn)， 就是這些靜電防護(hù)裝置120在經(jīng)過長(zhǎng)期使用后，靜電防護(hù)裝置120中的晶體管122的臨界 電壓(threshold voltage, Vth)就會(huì)飄移，因而影響了晶體管122的導(dǎo)通能力。圖2為已有的另一種液晶顯示裝置的說明圖。在圖2中，標(biāo)號(hào)與圖1中的標(biāo)號(hào)相 同者表示為相同物件。請(qǐng)參照?qǐng)D2，相較于圖1所示的靜電防護(hù)裝置120，此液晶顯示裝置 200所采用的每一靜電防護(hù)裝置220乃是以金屬-絕緣體-金屬式二極管來實(shí)現(xiàn)。圖2所 示的靜電防護(hù)裝置220也有一缺點(diǎn)，就是當(dāng)靜電較小時(shí)，靜電防護(hù)裝置220的導(dǎo)通能力也較 差；而當(dāng)靜電過大時(shí)，靜電防護(hù)裝置220則容易崩潰而造成永久損壞。圖3也為已有的一種液晶顯示裝置的說明圖。在圖3中，標(biāo)號(hào)與圖1中的標(biāo)號(hào)相 同者表示為相同物件。請(qǐng)參照?qǐng)D3，相較于圖1所示的靜電防護(hù)裝置120，此液晶顯示裝置 300所采用的每一靜電防護(hù)裝置320，乃是將一條柵極線114或一條源極線116中的部分金 屬區(qū)域搭配短路環(huán)130中的部分金屬區(qū)域以避雷針型圖案設(shè)計(jì)來加以實(shí)現(xiàn)。圖3所示的靜 電防護(hù)裝置320也有一缺點(diǎn)，就是當(dāng)靜電過大時(shí)，靜電防護(hù)裝置320也可能會(huì)永久性毀損。圖4為已有的再一種液晶顯示裝置的說明圖。在圖4中，標(biāo)號(hào)與圖1中的標(biāo)號(hào)相 同者表示為相同物件。請(qǐng)參照?qǐng)D4，相較于圖1所示的靜電防護(hù)裝置120，此液晶顯示裝置 400所采用的每一靜電防護(hù)裝置420乃是以電阻來實(shí)現(xiàn)，且此液晶顯示裝置400并未采用如 圖1所示的短路環(huán)130。此外，每一柵極線114皆透過一靜電防護(hù)裝置420耦接至柵極驅(qū)動(dòng) 電路(圖中未示出)，且每一源極線116皆透過一靜電防護(hù)裝置420耦接至源極驅(qū)動(dòng)電路 (source driver，圖中未示出)。圖4所示的靜電防護(hù)裝置420仍有其缺點(diǎn)，就是在增加這些電阻后，柵極驅(qū)動(dòng)電路與源極驅(qū)動(dòng)電路的負(fù)載就會(huì)增大，因而不易驅(qū)動(dòng)各像素112。綜觀上述，可知目前所使用的每一種靜電放電防護(hù)方式皆有其缺點(diǎn)，且這些缺點(diǎn) 都有可能造成無法有效防止靜電放電破壞的缺失。甚至，還可能因?yàn)殪o電防護(hù)裝置永久損 壞而造成完全無法防止靜電放電的破壞。由于靜電放電的破壞無所不在，因此有必要提供 一個(gè)性能穩(wěn)定且可靠的靜電防護(hù)裝置。此外，所提供的這種靜電防護(hù)裝置還不能增加?xùn)艠O 驅(qū)動(dòng)電路與源極驅(qū)動(dòng)電路的負(fù)載量
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是在提供一種靜電防護(hù)電路，其性能穩(wěn)定且可靠，可用來取代已 有的靜電防護(hù)裝置。此外，所提供的靜電防護(hù)電路也不會(huì)增加?xùn)艠O驅(qū)動(dòng)電路與源極驅(qū)動(dòng)電 路的負(fù)載量。本發(fā)明的另一目的是提供一種顯示裝置，其采用上述的靜電防護(hù)電路。本發(fā)明提出一種靜電防護(hù)電路，其包括有第一晶體管、第二晶體管、第三晶體管、 第一分壓電路與第二分壓電路。其中，第一晶體管具有第一柵極、第一源/漏極與第二源/ 漏極，且第一源/漏極耦接第一電源線，而第二源/漏極耦接第二電源線。第二晶體管具有 第二柵極、第三源/漏極與第四源/漏極，且第三源/漏極耦接第一電源線，而第四源/漏 極耦接第一柵極。第三晶體管具有第三柵極、第五源/漏極與第六源/漏極，且第五源/漏 極耦接第四源/漏極與第一柵極，而第六源/漏極耦接第二電源線。第一分壓電路耦接于 第一電源線與第二電源線之間，用以依據(jù)第一電源線與第二電源線的電位差而提供第一分 壓至第二柵極。第二分壓電路耦接于第一電源線與第二電源線之間，用以依據(jù)第一電源線 與第二電源線的電位差而提供第二分壓至第三柵極。本發(fā)明另提出一種顯示裝置，其包括有顯示面板及靜電防護(hù)電路。顯示面板具有 一個(gè)像素、一條柵極線與一條源極線，且像素耦接?xùn)艠O線與源極線。而靜電防護(hù)電路又包括 有第一晶體管、第二晶體管、第三晶體管、第一分壓電路與第二分壓電路。其中，第一晶體管 具有第一柵極、第一源/漏極與第二源/漏極，且第一源/漏極耦接?xùn)艠O線或源極線，而第 二源/漏極耦接參考電極。第二晶體管具有第二柵極、第三源/漏極與第四源/漏極，且第 三源/漏極耦接第一源/漏極，而第四源/漏極耦接第一柵極。第三晶體管具有第三柵極、 第五源/漏極與第六源/漏極，且第五源/漏極耦接第四源/漏極與第一柵極，而第六源/ 漏極耦接第二源/漏極。第一分壓電路耦接于第一源/漏極與第二源/漏極之間，用以依 據(jù)第一源/漏極與第二源/漏極的電位差而提供第一分壓至第二柵極。第二分壓電路耦接 于第一源/漏極與第二源/漏極之間，用以依據(jù)第一源/漏極與第二源/漏極的電位差而 提供第二分壓至第三柵極。在本發(fā)明所述靜電防護(hù)電路的一較佳實(shí)施例與顯示裝置的一較佳實(shí)施例中，上述 第一晶體管、第二晶體管與第三晶體管皆為一 N型金氧半場(chǎng)效晶體管，或者是皆為一 P型金 氧半場(chǎng)效晶體管。在本發(fā)明所述靜電防護(hù)電路的一較佳實(shí)施例與顯示裝置的一較佳實(shí)施例中，上述 第一分壓電路包括有第一阻抗與第二阻抗。第一阻抗耦接于第一源/漏極與第二柵極之 間，而第二阻抗，耦接于第二柵極與第二源/漏極之間。其中，第一阻抗與第二阻抗的相耦 接處用以提供第一分壓。
在本發(fā)明所述靜電防護(hù)電路的一較佳實(shí)施例與顯示裝置的一較佳實(shí)施例中，上述第二分壓電路包括有第三阻抗與第四阻抗。第三阻抗耦接于第一源/漏極與第三柵極之 間，而第四阻抗耦接于第三柵極與第二源/漏極之間。其中，第三阻抗與第四阻抗的相耦接 處用以提供第二分壓。在本發(fā)明所述靜電防護(hù)電路的一較佳實(shí)施例與顯示裝置的一較佳實(shí)施例中，上述 第一阻抗、第二阻抗、第三阻抗與第四阻抗分別以第一電容、第二電容、第三電容與第四電 容來實(shí)現(xiàn)，且第二電容的容值大于第一電容的容值，而第三電容的容值大于第四電容的容 值。在本發(fā)明所述靜電防護(hù)電路的一較佳實(shí)施例與顯示裝置的一較佳實(shí)施例中，上述 第一阻抗、第二阻抗、第三阻抗與第四阻抗分別以第一電阻、第二電阻、第三電阻與第四電 阻來實(shí)現(xiàn)，且第一電阻的阻值大于第二電阻的阻值，而第四電阻的阻值大于第三電阻的阻值。在本發(fā)明所述靜電防護(hù)電路的一較佳實(shí)施例與顯示裝置的一較佳實(shí)施例中，上述 第一阻抗、第二阻抗、第三阻抗與第四阻抗分別以第四晶體管、第五晶體管、第六晶體管與 第七晶體管來實(shí)現(xiàn)。第四晶體管的二個(gè)源/漏極分別耦接第一源/漏極與第二柵極。第五 晶體管的二個(gè)源/漏極分別耦接第二柵極與第二源/漏極。第六晶體管的二個(gè)源/漏極分 別耦接第一源/漏極與第三柵極。第七電經(jīng)體的二個(gè)源/漏極分別耦接第三柵極與第二源 /漏極。第四晶體管、第五晶體管、第六晶體管與第七晶體管的柵極皆耦接直流電壓，且第五 晶體管的通道寬度大于第四晶體管的通道寬度，而第六晶體管的通道寬度大于第七晶體管 的通道寬度。在本發(fā)明所述靜電防護(hù)電路的一較佳實(shí)施例與顯示裝置的一較佳實(shí)施例中，上述 第四晶體管、第五晶體管、第六晶體管與第七晶體管皆為一 N型金氧半場(chǎng)效晶體管，且上述 直流電壓為正電壓。在本發(fā)明所述靜電防護(hù)電路的一較佳實(shí)施例與顯示裝置的一較佳實(shí)施例中，上述 第四晶體管、第五晶體管、第六晶體管與第七晶體管皆為一 P型金氧半場(chǎng)效晶體管，且上述 直流電壓為負(fù)電壓。在本發(fā)明所述顯示裝置的一較佳實(shí)施例中，上述參考電極為設(shè)置在顯示面板內(nèi)的 共同電極，或是設(shè)置在顯示裝置內(nèi)的短路環(huán)。本發(fā)明實(shí)施例的有益效果在于，本發(fā)明乃是采用三個(gè)晶體管與二個(gè)分壓電路來制 作靜電防護(hù)電路。透過上述這些構(gòu)件的特殊耦接關(guān)系所產(chǎn)生的電路特性，此靜電防護(hù)電路 相對(duì)于圖1所示的靜電防護(hù)裝置而言，其作為主要放電路徑的第三晶體管的臨界電壓飄移 可以得到補(bǔ)償，因而第三晶體管的導(dǎo)通能力較不受影響。此外，此靜電防護(hù)電路相對(duì)于圖 2與圖3所示的二種靜電防護(hù)裝置而言，此靜電防護(hù)電路在靜電過大時(shí)不易造成永久性損 壞。另外，此靜電防護(hù)電路相對(duì)于圖4所示的靜電防護(hù)裝置而言，此靜電防護(hù)電路不會(huì)增加 柵極驅(qū)動(dòng)電路與源極驅(qū)動(dòng)電路的負(fù)載量。因此，本發(fā)明的靜電防護(hù)電路的性能穩(wěn)定且可靠， 可用來取代已有的靜電防護(hù)裝置，且不會(huì)增加?xùn)艠O驅(qū)動(dòng)電路與源極驅(qū)動(dòng)電路的負(fù)載量。為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例， 并配合附圖，作詳細(xì)說明如下。


圖1為已有的其中一種液晶顯示裝置的說明圖。圖2為已有的另一種液晶顯示裝置的說明圖。圖3亦為已有的一種液晶顯示裝置的說明圖。圖4為已有的再一種液晶顯示裝置的說明圖。圖5為依照本發(fā)明一實(shí)施例的靜電防護(hù)電路。圖6為圖5所示的靜電防護(hù)電路的其中一實(shí)施樣態(tài)。圖7為圖5所示的靜電防護(hù)電路的另一實(shí)施樣態(tài)。圖8為圖5所示的靜電防護(hù)電路的再一實(shí)施樣態(tài)。圖9為依照本發(fā)明另一實(shí)施例的靜電防護(hù)電路。圖10為圖9所示的靜電防護(hù)電路的其中一實(shí)施樣態(tài)。圖11為依照本發(fā)明一實(shí)施例的顯示裝置的說明圖。主要元件符號(hào)說明100、200、300、400 液晶顯示裝置110、1110 顯示面板112、1112:像素114、1114:柵極線116、1116:源極線120、220、320、420 靜電防護(hù)裝置122,502,504,506,902,904,906 晶體管130、1130:短路環(huán)500、600、700、800、900、1000、1120 靜電防護(hù)電路508、510:分壓電路508-1、508-2、510-1、510_2 阻抗520、530:電源線608-1、608-2、610-1、610-2、1008-1、1008-2、1010-1、1010-2 電容708-1、708-2、710-1、710_2 電阻808-1,808-2,810-1,810-2 晶體管1100:顯示裝置netl、net2、net3 接點(diǎn)VDD直流電壓
具體實(shí)施例方式第一實(shí)施例圖5為依照本發(fā)明一實(shí)施例的靜電防護(hù)電路。請(qǐng)參照?qǐng)D5，此靜電防護(hù)電路500包括有晶體管502、晶體管504、晶體管506、分壓電路508與分壓電路510。在此例中， 上述的每一晶體管皆為一 N型金氧半場(chǎng)效晶體管(n-typemetal-oxi de-semi conductor field-effect transistor)。較佳地，晶體管504的通道寬度與晶體管506的通道寬度相 等，而晶體管502的通道寬度遠(yuǎn)大于晶體管504的通道寬度(例如比例為10 1)。
晶體管502的其中一源/漏極耦接電源線520，而另一源/漏極耦接電源線530。 晶體管504的其中一源/漏極耦接電源線520，而另一源/漏極耦接晶體管502的柵極。晶 體管506的其中一源/漏極耦接晶體管502的柵極，而另一源/漏極耦接電源線530。分壓 電路508耦接于電源線520與電源線530之間，用以依據(jù)電源線520與電源線530的電位 差而提供第一分壓至晶體管504的柵極。分壓電路510耦接于電源線520與電源線530之 間，用以依據(jù)電源線520與電源線530的電位差而提供第二分壓至晶體管506的柵極。
分壓電路508包括有阻抗508-1與阻抗508-2。阻抗508-1耦接于電源線520與 晶體管504的柵極之間，而阻抗508-2耦接于晶體管504的柵極與電源線530之間。其中， 阻抗508-1與阻抗508-2的相耦接處(即接點(diǎn)net 1)用以提供上述的第一分壓。至于分壓 電路510則包括有阻抗510-1與阻抗510-2。阻抗510-1耦接于電源線520與晶體管506 的柵極之間，而阻抗510-2耦接于晶體管506的柵極與電源線530之間。其中，阻抗510-1 與阻抗510-2的相耦接處(即接點(diǎn)net2)用以提供上述的第二分壓。上述的每一阻抗皆可采用一電容來實(shí)現(xiàn)，一如圖6所示。圖6為圖5所示的靜電防 護(hù)電路的其中一實(shí)施樣態(tài)。在此靜電防護(hù)電路600所示的實(shí)施樣態(tài)中，阻抗508-1、508-2、 510-1與510-2依序以電容608-1、608-2、610-1與610-2來實(shí)現(xiàn)。其中，電容608-2的容值 大于電容608-1的容值，而電容610-1的容值大于電容610-2的容值。較佳地，電容608-2 的容值還與電容610-1的容值相等，且電容608-1的容值也與電容610-2的容值相等。如 此，只要再將其中一電源線耦接至參考電位，就可將另一電源線耦接至任何的導(dǎo)體，例如是 耦接一集成電路(integrated circuit, IC)接腳或是一導(dǎo)線，以便在此導(dǎo)體發(fā)生靜電放電 事件時(shí)，此靜電防護(hù)電路600能迅速地釋放掉靜電能量。請(qǐng)?jiān)賲⒄請(qǐng)D6。以下先假設(shè)電源線520耦接一導(dǎo)線(圖中未示出)，此導(dǎo)線用以傳 輸脈沖信號(hào)，而所述脈沖信號(hào)的電壓為-9V 27V，并假設(shè)電源線530耦接參考電位，而所述 參考電位為+6V。此外，亦假設(shè)電容608-1與電容608-2的容值比為1 49，而電容610-1 與電容610-2的容值比為49 1，且電容608-2的容值與電容610-1的容值相等，而電容 608-1的容值與電容610-2的容值相等。承上述，當(dāng)此導(dǎo)線未發(fā)生靜電放電事件，且此導(dǎo)線的電壓在高準(zhǔn)位(high)時(shí)，由 于電容610-2獲得的分壓較電容608-2獲得的分壓來得大，使得晶體管506較晶體管504 導(dǎo)通得更強(qiáng)烈，進(jìn)而讓接點(diǎn)net3的電壓被下拉至極為接近參考電位的準(zhǔn)位。由于接點(diǎn)net3 的電壓被拉至極為接近參考電位的準(zhǔn)位，使得晶體管502的Vgs (即柵極至源極的電壓)不 足，進(jìn)而讓晶體管502無法導(dǎo)通。換句話說，作為主要放電路徑的晶體管502在此情況下不 會(huì)導(dǎo)通，而只會(huì)有微量的漏電流。反之，當(dāng)此導(dǎo)線未發(fā)生靜電放電事件，且此導(dǎo)線的電壓在低準(zhǔn)位(low)時(shí)，由于此 時(shí)這三個(gè)晶體管的漏極與源極的位置會(huì)與這三個(gè)晶體管處于導(dǎo)線電壓在高準(zhǔn)位時(shí)的漏極 與源極的位置相反，故可將整個(gè)電路倒過來看。也就是說，此時(shí)電容608-1獲得的分壓較電 容610-1獲得的分壓來得大，因此反而是晶體管504較晶體管506導(dǎo)通得更強(qiáng)烈，使得接點(diǎn) net3的電壓被拉至極為接近導(dǎo)線的電壓準(zhǔn)位。由于接點(diǎn)net3的電壓被拉至極為接近導(dǎo)線 的電壓準(zhǔn)位，還是使得晶體管502的Vgs不足，進(jìn)而讓晶體管502無法導(dǎo)通。換句話說，作 為主要放電路徑的晶體管502在此情況下依然不會(huì)導(dǎo)通，而只會(huì)有微量的漏電流。由以上 說明可知，在導(dǎo)線未發(fā)生靜電放電事件時(shí)，此靜電防護(hù)電路600并不會(huì)增加額外的耗電。
然而，當(dāng)此導(dǎo)線發(fā)生正靜電的靜電放電事件時(shí)，電源線520與電源線530的瞬間 電位差可能高達(dá)數(shù)千伏特，造成晶體管504與晶體管506皆強(qiáng)烈導(dǎo)通而達(dá)到飽和(或是崩 潰)。因此，盡管原先接點(diǎn)net3的電壓被設(shè)計(jì)成拉至低準(zhǔn)位的效果仍在，然而在數(shù)千伏特的 跨壓下，接點(diǎn)net3的電壓被拉至低準(zhǔn)位的效果相對(duì)地減弱，故在此分壓原則下，接點(diǎn)net3 與電源線530的電位差便能大于晶體管502的Vgs而足以導(dǎo)通晶體管502。換句話說，在這 個(gè)時(shí)候，作為主要放電路徑的晶體管502會(huì)導(dǎo)通，因而能迅速地釋放掉靜電能量。反之，當(dāng)此導(dǎo)線發(fā)生負(fù)靜電的靜電放電事件時(shí)，由于此時(shí)這三個(gè)晶體管的漏極與源極的位置會(huì)與這三個(gè)晶體管處于導(dǎo)線發(fā)生正靜電的靜電放電事件時(shí)的漏極與源極的位 置相反，故可將整個(gè)電路倒過來看。因此，在分壓原則下，接點(diǎn)net3與電源線520的電位差 還是能夠大于晶體管502的Vgs而足以導(dǎo)通晶體管502。換句話說，在這個(gè)時(shí)候，作為主要 放電路徑的晶體管502也會(huì)導(dǎo)通，因而能迅速地釋放掉靜電能量。值得一提的是，即使在經(jīng)過靜電放電事件后，晶體管502的臨界電壓往正方向飄 移，使得接點(diǎn)net3必須具備更高的電位才能導(dǎo)通晶體管502，然而由于晶體管506的臨界電 壓也會(huì)往正方向飄移，造成晶體管506將接點(diǎn)net3的電位下拉的能力變?nèi)?，也因此使得?點(diǎn)net3的電位會(huì)比原本的電位更高，因而恰巧補(bǔ)償了作為主要放電路徑的晶體管502的臨 界電壓飄移量。通過上述的教示，本領(lǐng)域具有通常知識(shí)者當(dāng)可知道靜電防護(hù)電路500中的每一阻 抗亦可采用一電阻來實(shí)現(xiàn)，一如圖7所示。圖7為圖5所示的靜電防護(hù)電路的另一實(shí)施樣 態(tài)。在此靜電防護(hù)電路700所示的實(shí)施樣態(tài)中，阻抗508-1、508-2、510-1與510-2依序以電 阻708-1、708-2、710-1與710-2來實(shí)現(xiàn)。其中，電阻708-1的阻值大于電阻708-2的阻值， 而電阻710-2的阻值大于電阻710-1的阻值。較佳地，電阻708-1的阻值還與電阻710-2 的阻值相等，且電阻708-2的阻值也與電阻710-1的阻值相等。舉例來說，電阻708-1與電 阻708-2的阻值比可為49 1，而電阻710-1與電阻710-2的阻值比可為1 49，且電阻 708-1的阻值與電阻710-2的阻值相等，而電阻708-2的阻值與電阻710-1的阻值相等。此 夕卜，由于電阻在直流時(shí)亦會(huì)耗電，而不像電容在直流時(shí)呈現(xiàn)斷路，故若期望在上述脈沖信號(hào) 正常傳輸下分壓電路沒有電流，那么阻值就必須夠大。而必須注意的是，串聯(lián)電阻的分壓方 式是與串聯(lián)電容的分壓方式相反。此外，本領(lǐng)域具有通常知識(shí)者應(yīng)當(dāng)知道靜電防護(hù)電路500中的每一阻抗亦可采用 一晶體管來實(shí)現(xiàn)，一如圖8所示。圖8為圖5所示的靜電防護(hù)電路的再一實(shí)施樣態(tài)。在圖8 的靜電防護(hù)電路800所示的實(shí)施樣態(tài)中，阻抗508-1、508-2、510-1與510-2依序以晶體管 808-1、808-2、810-1 與 810-2 來實(shí)現(xiàn)，且晶體管 808-1、808-2、810_1 與 810-2 皆采用一 N 型 金氧半場(chǎng)效晶體管來實(shí)現(xiàn)。其中，晶體管808-1的二個(gè)源/漏極分別耦接電源線520與晶 體管504的柵極；晶體管808-2的二個(gè)源/漏極分別耦接晶體管504的柵極與電源線530 ； 晶體管810-1的二個(gè)源/漏極分別耦接電源線520與晶體管506的柵極；電經(jīng)體810-2的 二個(gè)源/漏極分別耦接晶體管506的柵極與電源線530。此外，晶體管808-1、808-2、810-1 與810-2的柵極皆耦接一直流電壓VDD，且此直流電壓VDD為正電壓。如此，便可將這四個(gè) 晶體管當(dāng)作電阻使用。另外，晶體管808-2的通道寬度大于晶體管808-1的通道寬度，而晶體管810_1的 通道寬度大于晶體管810-2的通道寬度。較佳地，晶體管808-1的通道寬度與晶體管810-2的通道寬度相等，而晶體管808-2的通道寬度與晶體管810-1的通道寬度相等。舉例來說，晶體管808-1的通道寬度與晶體管808-2的通道寬度的比例可為100 5000，而晶體管 810-1的通道寬度與晶體管810-2的通道寬度的比例可為5000 100，且晶體管808-1的 通道寬度與晶體管810-2的通道寬度相等，而晶體管808-2的通道寬度與晶體管810-1的 通道寬度相等。當(dāng)然，上述的每一阻抗也可皆改采用一 P型金氧半場(chǎng)效晶體管(p-typemetal-oxi de-semiconductor field-effect transistor)來實(shí)現(xiàn),只是直流電壓VDD必須改為負(fù)電 壓。至于各P型金氧半場(chǎng)效晶體管的通道寬度，則各自與被替換的N型金氧半場(chǎng)效晶體管 的通道寬度一樣。第二實(shí)施例圖9為依照本發(fā)明另一實(shí)施例的靜電防護(hù)電路。在圖9中，標(biāo)號(hào)與圖5中的標(biāo)號(hào)相 同者表示為相同物件。請(qǐng)參照?qǐng)D9，此靜電防護(hù)電路900與圖5所示的靜電防護(hù)電路500的 差別，在于靜電防護(hù)電路900中的晶體管902、晶體管904與晶體管906皆為一 P型金氧半 場(chǎng)效晶體管。較佳地，晶體管904的通道寬度與晶體管906的通道寬度相等，而晶體管902 的通道寬度遠(yuǎn)大于晶體管904的通道寬度(例如比例為10 1)。靜電防護(hù)電路900中的每一阻抗皆可采用一電容來實(shí)現(xiàn)，一如圖10所示。圖10 為圖9所示的靜電防護(hù)電路的其中一實(shí)施樣態(tài)。在此靜電防護(hù)電路1000所示的實(shí)施樣態(tài) 中，阻抗 508-1、508-2、510-1 與 510-2 依序以電容 1008-1、1008-2、1010-1 與 1010-2 來實(shí) 現(xiàn)。在此實(shí)施樣態(tài)中，電容1008-2的容值大于電容1008-1的容值，而電容1010-1的容值 大于電容1010-2的容值。較佳地，電容1008-2的容值還與電容1010-1的容值相等，且電 容1008-1的容值也與電容1010-2的容值相等。如此，只要再將其中一電源線耦接至參考 電位，就可將另一電源線耦接至任何的導(dǎo)體，以便在此導(dǎo)體發(fā)生靜電放電事件時(shí)，此靜電防 護(hù)電路1000能迅速地釋放掉靜電能量。請(qǐng)?jiān)賲⒄請(qǐng)D10。以下先假設(shè)電源線520耦接一導(dǎo)線(圖中未示出)，此導(dǎo)線用以 傳輸脈沖信號(hào)，而所述脈沖信號(hào)的電壓為-9V 27V，并假設(shè)電源線530耦接參考電位，而 所述參考電位為+6V。此外，亦假設(shè)電容1008-1與電容1008-2的容值比為1 49，而電容 1010-1與電容1010-2的容值比為49 1，且電容1008-2的容值與電容1010-1的容值相 等，而電容1008-1的容值與電容1010-2的容值相等。承上述，當(dāng)此導(dǎo)線未發(fā)生靜電放電事件，且此導(dǎo)線的電壓在高準(zhǔn)位(high)時(shí)，由 于電容1008-1獲得的分壓較電容1010-1獲得的分壓來得大，使得晶體管904較晶體管 906導(dǎo)通得更強(qiáng)烈，進(jìn)而讓接點(diǎn)net 3的電壓被上拉至極為接近導(dǎo)線的電壓準(zhǔn)位。由于接 點(diǎn)net3的電壓被拉至極為接近導(dǎo)線的電壓準(zhǔn)位，使得晶體管902的Vsg(即源極至柵極的 電壓)不足，進(jìn)而讓晶體管902無法導(dǎo)通。換句話說，作為主要放電路徑的晶體管902在此 情況下不會(huì)導(dǎo)通，而只會(huì)有微量的漏電流。反之，當(dāng)此導(dǎo)線未發(fā)生靜電放電事件，且此導(dǎo)線的電壓在低準(zhǔn)位(low)時(shí)，由于此 時(shí)這三個(gè)晶體管的漏極與源極的位置會(huì)與這三個(gè)晶體管處于導(dǎo)線電壓在高準(zhǔn)位時(shí)的漏極 與源極的位置相反，故可將整個(gè)電路倒過來看。也就是說，此時(shí)電容1010-2獲得的分壓較 電容1008-2獲得的分壓來得大，因此反而是晶體管906較晶體管904導(dǎo)通得更強(qiáng)烈，使得 接點(diǎn)net3的電壓被拉至極為接近參考電位的準(zhǔn)位。由于接點(diǎn)net3的電壓被拉至極為接近參考電位的準(zhǔn)位，還是使得晶體管902的Vsg不足，進(jìn)而讓晶體管902無法導(dǎo)通。換句話 說，作為主要放電路徑的晶體管902在此情況下依然不會(huì)導(dǎo)通，而只會(huì)有微量的漏電流。由 以上說明可知，在導(dǎo)線未發(fā)生靜電放電事件時(shí)，此靜電防護(hù)電路1000并不會(huì)增加額外的耗 H1^ ο然而，當(dāng)此導(dǎo)線發(fā)生正靜電的靜電放電事件時(shí)，電源線520與電源線530的瞬間 電位差可能高達(dá)數(shù)千伏特，造成晶體管904與晶體管906皆強(qiáng)烈導(dǎo)通而達(dá)到飽和(或是崩 潰)。因此，盡管原先net3的電壓被設(shè)計(jì)成拉至低準(zhǔn)位的效果仍在，然而在數(shù)千伏的跨壓 下，net3的電壓被拉至低準(zhǔn)位的效果相對(duì)地減弱，故在此分壓原則下，電源線520與接點(diǎn) net3的電位差便能夠大于晶體管902的Vsg而足以導(dǎo)通晶體管902。換句話說，在這個(gè)時(shí) 候，作為主要放電路徑的晶體管902會(huì)導(dǎo)通，因而能迅速地釋放掉靜電能量。
反之，當(dāng)此導(dǎo)線發(fā)生負(fù)靜電的靜電放電事件時(shí)，由于此時(shí)這三個(gè)晶體管的漏極與 源極的位置會(huì)與這三個(gè)晶體管處于導(dǎo)線發(fā)生正靜電的靜電放電事件時(shí)的漏極與源極的位 置相反，故可將整個(gè)電路倒過來看。因此，在分壓原則下，電源線530與接點(diǎn)net3的電位差 還是能夠大于晶體管902的Vsg而足以導(dǎo)通晶體管902。換句話說，在這個(gè)時(shí)候，作為主要 放電路徑的晶體管902也會(huì)導(dǎo)通，因而能迅速地釋放掉靜電能量。通過上述教示，本領(lǐng)域具有通常知識(shí)者應(yīng)當(dāng)知道靜電防護(hù)電路900中的每一阻抗 亦可采用一電阻或是一晶體管來實(shí)現(xiàn)，一如圖7與圖8所示的二種不同實(shí)施樣態(tài)。而關(guān)于 電阻的阻值的設(shè)計(jì)方式則與圖7的對(duì)應(yīng)說明所述方式相同，至于晶體管的通道寬度的設(shè)計(jì) 方式則與圖8的對(duì)應(yīng)說明所述方式相同。第三實(shí)施例此實(shí)施例主要是在說明如何將本發(fā)明的靜電防護(hù)電路運(yùn)用在顯示裝置(例如是 一液晶顯示裝置)中。請(qǐng)參照?qǐng)D11，其為依照本發(fā)明一實(shí)施例的顯示裝置的說明圖。此顯 示裝置1100包括有顯示面板1110、多個(gè)靜電防護(hù)電路1120與短路環(huán)1130。顯示面板1110 中包括有多個(gè)像素1112、多條柵極線1114與多條源極線1116，且每一像素1112耦接其中 一條柵極線1114與其中一條源極線1116。每一靜電防護(hù)電路1120皆耦接短路環(huán)1130，且每一靜電防護(hù)電路1120耦接這些 柵極線1114與這些源極線1116的其中之一。簡(jiǎn)明地說，就是把這些柵極線1114與這些源 極線1116當(dāng)作前述實(shí)施例中的電源線520，而把短路環(huán)1130當(dāng)作前述實(shí)施例中的電源線 530。當(dāng)然，每一靜電防護(hù)電路1120也可以是不耦接短路環(huán)1130而改為耦接設(shè)置在顯示面 板1110內(nèi)的一共同電極(圖中未示出)，如此顯示裝置1100便不須要采用短路環(huán)1130。甚 至，每一靜電防護(hù)電路1120也可以是不耦接短路環(huán)1130而改為耦接其他的參考電極(圖 中未示出)，只要此參考電極能提供參考電位即可。此外，每一靜電防護(hù)電路1120既可以采 用圖5所示的電路架構(gòu)，也可以采用圖9所示的電路架構(gòu)，并無限定。綜上所述，本發(fā)明乃是采用三個(gè)晶體管與二個(gè)分壓電路來制作靜電防護(hù)電路。透 過上述這些構(gòu)件的特殊耦接關(guān)系所產(chǎn)生的電路特性，此靜電防護(hù)電路相對(duì)于圖1所示的靜 電防護(hù)裝置而言，其作為主要放電路徑的第三晶體管的臨界電壓飄移可以得到補(bǔ)償，因而 第三晶體管的導(dǎo)通能力較不受影響。此外，此靜電防護(hù)電路相對(duì)于圖2與圖3所示的二種 靜電防護(hù)裝置而言，此靜電防護(hù)電路在靜電過大時(shí)不易造成永久性損壞。另外，此靜電防護(hù) 電路相對(duì)于圖4所示的靜電防護(hù)裝置而言，此靜電防護(hù)電路不會(huì)增加?xùn)艠O驅(qū)動(dòng)電路與源極驅(qū)動(dòng)電路的負(fù)載量。因此，本發(fā)明的靜電防護(hù)電路的性能穩(wěn)定且可靠，可用來取代已有的靜 電防護(hù)裝置，且不會(huì)增加?xùn)艠O驅(qū)動(dòng)電路與源極驅(qū)動(dòng)電路的負(fù)載量。此外，本發(fā)明的靜電防護(hù) 電路只需一條泄流路徑(即第三晶體管)便能釋放不同電性的靜電的能量，而不需要二條 泄流路徑，故電路體積很小而不會(huì)占用空間。 雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然其 并非用以限定本發(fā)明，任何熟習(xí)此技 藝者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍 當(dāng)視申請(qǐng)專利范圍所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
一種靜電防護(hù)電路，其特征在于，所述靜電防護(hù)電路包括一第一晶體管，具有一第一柵極、一第一源/漏極與一第二源/漏極，所述第一源/漏極耦接一第一電源線，而所述第二源/漏極耦接一第二電源線；一第二晶體管，具有一第二柵極、一第三源/漏極與一第四源/漏極，所述第三源/漏極耦接所述第一電源線，而所述第四源/漏極耦接所述第一柵極；一第三晶體管，具有一第三柵極、一第五源/漏極與一第六源/漏極，所述第五源/漏極耦接所述第四源/漏極與所述第一柵極，而所述第六源/漏極耦接所述第二電源線；一第一分壓電路，耦接于所述第一電源線與所述第二電源線之間，用以依據(jù)所述第一電源線與所述第二電源線的電位差而提供一第一分壓至所述第二柵極；以及一第二分壓電路，耦接于所述第一電源線與所述第二電源線之間，用以依據(jù)所述第一電源線與所述第二電源線的電位差而提供一第二分壓至所述第三柵極。
2.如權(quán)利要求1所述的靜電防護(hù)電路，其特征在于，所述第一晶體管、所述第二晶體管 與所述第三晶體管皆為一 N型金氧半場(chǎng)效晶體管。
3.如權(quán)利要求2所述的靜電防護(hù)電路，其特征在于，所述第二晶體管的通道寬度與所 述第三晶體管的通道寬度相等，且所述第一晶體管的通道寬度大于所述第二晶體管的通道 寬度。
4.如權(quán)利要求1所述的靜電防護(hù)電路，其特征在于，所述第一分壓電路包括 一第一阻抗，耦接于所述第一電源線與所述第二柵極之間；以及一第二阻抗，耦接于所述第二柵極與所述第二電源線之間，其中，所述第一阻抗與所述第二阻抗的相耦接處用以提供所述第一分壓。
5.如權(quán)利要求4所述的靜電防護(hù)電路，其特征在于，所述第二分壓電路包括 一第三阻抗，耦接于所述第一電源線與所述第三柵極之間；以及一第四阻抗，耦接于所述第三柵極與所述第二電源線之間，其中，所述第三阻抗與所述第四阻抗的相耦接處用以提供所述第二分壓。
6.如權(quán)利要求5所述的靜電防護(hù)電路，其特征在于，所述第一阻抗、所述第二阻抗、所 述第三阻抗與所述第四阻抗分別以一第一電容、一第二電容、一第三電容與一第四電容來 實(shí)現(xiàn)，且所述第二電容的容值大于所述第一電容的容值，而所述第三電容的容值大于所述 第四電容的容值。
7.如權(quán)利要求5所述的靜電防護(hù)電路，其特征在于，所述第一阻抗、所述第二阻抗、所 述第三阻抗與所述第四阻抗分別以一第一電阻、一第二電阻、一第三電阻與一第四電阻來 實(shí)現(xiàn)，且所述第一電阻的阻值大于所述第二電阻的阻值，而所述第四電阻的阻值大于所述 第三電阻的阻值。
8.如權(quán)利要求5所述的靜電防護(hù)電路，其特征在于，所述第一阻抗、所述第二阻抗、所 述第三阻抗與所述第四阻抗分別以一第四晶體管、一第五晶體管、一第六晶體管與一第七 晶體管來實(shí)現(xiàn)，所述第四晶體管的二個(gè)源/漏極分別耦接所述第一電源線與所述第二柵 極，所述第五晶體管的二個(gè)源/漏極分別耦接所述第二柵極與所述第二電源線，所述第六 晶體管的二個(gè)源/漏極分別耦接所述第一電源線與所述第三柵極，所述第七電經(jīng)體的二個(gè) 源/漏極分別耦接所述第三柵極與所述第二電源線，所述第四晶體管、所述第五晶體管、所 述第六晶體管與所述第七晶體管的柵極皆耦接一直流電壓，且所述第五晶體管的通道寬度大于所述第四晶體管的通道寬度，而所述第六晶體管的通道寬度大于所述第七晶體管的通 道寬度。
9.如權(quán)利要求8所述的靜電防護(hù)電路，其特征在于，所述第四晶體管、所述第五晶體 管、所述第六晶體管與所述第七晶體管皆為一 N型金氧半場(chǎng)效晶體管，且所述直流電壓為 一正電壓。
10.如權(quán)利要求8所述的靜電防護(hù)電路，其特征在于，所述第四晶體管、所述第五晶體 管、所述第六晶體管與所述第七晶體管皆為一 P型金氧半場(chǎng)效晶體管，且所述直流電壓為 一負(fù)電壓。
11.如權(quán)利要求1所述的靜電防護(hù)電路，其特征在于，所述第一晶體管、所述第二晶體 管與所述第三晶體管皆為一 P型金氧半場(chǎng)效晶體管。
12.—種具有靜電防護(hù)電路的顯示裝置，其特征在于，所述顯示裝置包括一顯示面板，具有一像素、一柵極線與一源極線，所述像素耦接所述柵極線與所述源極 線；以及一靜電防護(hù)電路，包括一第一晶體管，具有一第一柵極、一第一源/漏極與一第二源/漏極，所述第一源/漏 極耦接所述柵極線或所述源極線，而所述第二源/漏極耦接一參考電極；一第二晶體管，具有一第二柵極、一第三源/漏極與一第四源/漏極，所述第三源/漏 極耦接所述第一源/漏極，而所述第四源/漏極耦接所述第一柵極；一第三晶體管，具有一第三柵極、一第五源/漏極與一第六源/漏極，所述第五源/漏 極耦接所述第四源/漏極與所述第一柵極，而所述第六源/漏極耦接所述第二源/漏極；一第一分壓電路，耦接于所述第一源/漏極與所述第二源/漏極之間，用以依據(jù)所述第 一源/漏極與所述第二源/漏極的電位差而提供一第一分壓至所述第二柵極；以及一第二分壓電路，耦接于所述第一源/漏極與所述第二源/漏極之間，用以依據(jù)所述第 一源/漏極與所述第二源/漏極的電位差而提供一第二分壓至所述第三柵極。
13.如權(quán)利要求12所述的顯示裝置，其特征在于，所述參考電極為設(shè)置在所述顯示面 板內(nèi)的一共同電極或是設(shè)置在所述顯示裝置內(nèi)的一短路環(huán)。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例提供一種靜電防護(hù)電路以及采用此種靜電防護(hù)電路的顯示裝置，該靜電防護(hù)電路包括三個(gè)晶體管與二個(gè)分壓電路。其中，第一晶體管的其中一源/漏極耦接第一電源線，而另一源/漏極耦接第二電源線。第二晶體管的其中一源/漏極耦接第一電源線，而另一源/漏極耦接第一晶體管的柵極。第三晶體管的其中一源/漏極耦接第一晶體管的柵極，而另一源/漏極耦接第二電源線。第一分壓電路用以依據(jù)第一電源線與第二電源線的電位差而提供第一分壓至第二晶體管的柵極，而第二分壓電路用以依據(jù)第一電源線與第二電源線的電位差而提供第二分壓至第三晶體管的柵極。通過本發(fā)明實(shí)施例，靜電防護(hù)電路性能穩(wěn)定且可靠，并且也不會(huì)增加?xùn)艠O驅(qū)動(dòng)電路與源極驅(qū)動(dòng)電路的負(fù)載量。
文檔編號(hào)H01L27/02GK101859764SQ201010197369
公開日2010年10月13日 申請(qǐng)日期2010年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月3日
發(fā)明者李佳聲, 林志隆, 陳勇志 申請(qǐng)人:友達(dá)光電股份有限公司